Robootika ja kool 2011

Sissejuhatus

Kursuse eesmärk on robootika õpetamine keskkooli õpilastele.

robootika:

• programmeerimine
• elektroonika
• mehhaanika

Hindamisest

Tundides on palju väikseid rühmatöid, parima lahendusega rühm saab plusspunkte. Kursuse lõpus enim punkte omava rühma liikmete hindele +1 (4-st saab 5 jne).

Kohustuslik

Kodutöö - uurimus robootika teemal.

Sumoroboti koodide kirjutamine (rühmatöö)

• joonesõidu programm

• sumo programm X 2

Elektroonika teemaline KT.

Vabatahtlik

Kodutöö esitamine klassile.

Robocode tanki, mis võidab Walls-i, loomine.

Kodutöö

NB! Teema teatada õpetajale 1. novembriks!

Töö esitamine e-mailile (tiiatanav [at] hotmail.com) 16. jaanuariks,

lisapunktide saamiseks saab töid klassikaaslasetele esitada tundides alates 17. jaanuarist. Kuigi esinemine pole kohustuslik, on see rangelt soovituslik.

Kodutööks on koostada robootika teemaline uurimus. Töö ei pea olema traditsioonilises referaadi vormis, võib sisaldada linke nt illustreerivatele videotele.

Töö pikkus minimaalselt 5-6 lk, font Times New Roman 12p, reavahe 1.5 soovitatav formaat on .doc, .odt või pdf.

Töö teema tuleb õppejõu juures registreerida.

Teema valik on vaba, kuid võite valida ka ette antud teemade seast.

Vabad teemad

• Mitteverbaalsed märguanded ja ekspressiivsus suhtlemisel: žestid, poosid ja näoilmed
• NAO Next Gen
• robotite liikumisviisi evolutsioon
• robotite liikumisviiside võrdlus - mis on optimaalseim

vabandan teemade vähesuse pärast, kui te ei leia endale sobivat, siis kirjutage mulle kiiresti ja üritame midagi ikka leida.

Registreeritud teemad

• Võitlusrobotid - kui kaugele läheb inimeste vägivallajanu. -Mari-Ell Mets
• Elektriautod - miks just praegu? - Caroly Huobolainen
• Kus asendavad robotid inimesi - tänapäeval ja tulevikus? Hanna Anton
• Robotid meditsiiinis - Kristin Karp
• Robotid tööstuses - Kirsti Tagam
• Kas ja kuidas meie kodud muutuvad tulevikus robotite tõttu? - Kristi Pillet
• Sumorobotite ajalugu semjon statikov
• Robotid meie igapäevases elus - Sander Korjus
• Robotex läbi aegade - Moonika Põdersalu
• ASIMO - Argo Rihkrand
• Liitium-ioon akud ja nende ohutus. - Ander Hindremäe
• Androidsete ja humanoidsete robotite võrdlus - Grete-Ly Maasik
• Robotite täiustamisega seotud ohud - Hanna Urm
• Robotitega seotud eetilised küsimused - Kristian Kajak
• Actroid - Laura Pirso
• Robocup võistlus - Karin Kabral
• Robotid sõjanduses - Peep Põdder
• Robotite isemõtlemine - Thran Larin
• reflektoorsed ja planeerivad robotid - Merilyn Renser
• Pommirobotid - Elina Peekmann
• Aeronautika - Artur Usk
• Micromouse - Kristiina Taukul
• FIRST LEGO League - Kelly Puhtla
• mis saaks kui roboteid enam poleks - Mihkel Abel
• robotitega seotud ohud (seletuseks: robotite käitumine määratakse enamasti programmiga, milliseid ohte see võib tekitada ja kuidas neid maandada) - Tessa Valgepea
• humanoidsed robotid - Iris Tambaum
• Robootika seadused/Asimov'i seadused - Annette Miller

Tunnid

Kokku toimub 12 kolme akadeemilise tunni pikkust (2h 15min) tundi.

Tunnid toimuvad Eesti Infotehnoloogia Kolledži ruumides. (enamasti ruumis 417)

Rühmad

esimene pool

1. F13	2. ITQN	3. APRIKOOSID	4. BOOM
Artur Ruudi Thran Mihkel	Ines Iris Helen Annette	Laura Mari-Ell Peep Karin	Hanna Merilyn Kristiina Ervin Kristian

teine pool

1. 4xN	2. ESC	3. Scroll lock	4. jhvfk
Tessa Hanna Kirsti Kelly	Elina Moonika Grete-Ly	Mihkel Ander Semjon Argo Sander	Kristin Laura Kristi Caroly

1. tund - Sissejuhatus

toimumisaeg: 13.sept.2011 ja 20.sept. 2011

Kursusest - hindamisest.

EIK robootikaklubist ning robootikast üldiselt.

4 liikmeliste rühmade moodustamine, rühmanimede registreerimine.

mis teeb robotist roboti - esitlused

sumoroboti liikumise kiiruse arvutamine

2. tund - roboti ehitamisel kasutatavad komponendid

toimumisaeg: 27.sept.2011 ja 4.okt.2011

roboti ehitamisel kasutatavad komponendid ning robootika mõisted

• sisend
• väljund
• andur
  • kaugusandur
  • heledusandur
  • sonar
  • lidar
  • kaamera

• täitur
  • servo
    • continuous servo
    • standard servo
  • stepper mootor/samm-mootor
  • brushless mootor/harjadeta mootor
  • alalisvoolu mootorid
  • valgusdiood e. LED
  • raadiosaatja
• lüliti
• kondensaator ja mahtuvus
• takisti ja takistus
• aku
  • NiMH aku
  • LiPo aku
  • LiIo aku
• pinge ja vool
• võimsus ja töö
• mass
• mikrokontroller
• mikroprotsessor
• mälu
• juhtskeem

• programm
  • funktsioon
  • klass
  • muutuja
    • muutuja deklareerimine
    • muutuja defineerimine
  • konstant
  • objekt
  • tingimuslause
  • for korduslause
  • while korduslause
• kompileerimine

takisti takistuse määramine

kondensaatori mahutuvuse määramine

3. tund - esimesed kokkupuuted programmeerimisega

toimumisaeg: 11.okt.2011 ja 18.okt.2011

tutvume sumorobotitel kasutatava Arduino plaadiga.

Paneme selle abil LED lambi vilkuma ning hõõguma, servomootori liikuma.

Arduino koduleht

4. tund - tingimus- ja korduslaused, anduri lugemine

toimumisaeg: 1.nov.2011 ja 8.nov.2011

seekord tutvume lähemalt mõningate tingimus- ja korduslausetega:

• if tingimuslause
• for korduslause
• while korduslause
• do while korduslause

Seejärel loeme kaugusandurist tulevat infot, koostame graafiku.

käsu lõpetamiseks

;

koodibloki määratlemiseks nt funktsioonil, tingimuslausel, korduslausel

 {  } 

 // ühe rea kommentaar

mitme rea kommentaar

 /*kommentaar
 võib
 olla
 väga
 pikk*/ 

tingimuslaused

  if (tingimus){
   // mida teha kui tingimus on täidetud
  { 
  else if (tingimus2){
   // mida teha kui esimene tingimus pole täidetud, aga teine on
  }  
  else {
  //mida teha kui kumbki üleval kasutatud tingimustest pole täidetud 
  }

korduslaused

 for(muutuja = 0; tingimus ; mida tehakse muutujaga bloki lõpus) 
 {
   // mida teha seni kuni tingimus on täidetud
 } 

 NÄITEKS
 for(muutuja = 0; muutuja<3 ; muutuja++) 
 {
   println(muutuja+". ring ");
 }
 VÄLJASTAB:
 0. ring
 1. ring
 2. ring

 while (tingimus){ < - tingimuse täitmist kontrollitakse siin, st kui kohe algusest on täitmata siis ei käivitata blokki ühtegi korda
  // mida teha seni kuni tingimus on täidetud 
 }

 do {
 // koodiblokk
 } while( tingimus) < - kui tingimus on täidetud siis minnakse uuele ringile, kui  tingimus enam ei ole täidetud siis tsükkel lõpetab töö.
See koodiblokk käiakse läbi vähemalt 1 kord

5. tund - joonesõit

toimumisaeg: 15.nov.2011 ja 22.nov.2011

esimene tund sumoroboteid programmeerides. Paneme roboti mööda musta ringjoont sõitma.

6. tund - Sumo I

toimumisaeg: 29.nov.2011 ja 6.dets.2011

teine tund sumoroboteid programmeerides. Paneme robotid sumot tegema. Tunni lõpus võistlus.

sumospikker

sumo baas

7. tund - Sumo II

toimumisaeg: 13.dets.2011 ja 20.dets.2011

kolmas tund sumoroboteid programmeerides. Täiendame eelmise tunni koodi, teeme sumorobotid osavamaks. Tunni lõpus võistlus.

tunnis kirjutatavas koodis peab olema vähemalt üks while tsükkel

näide while tsükli kasutusest:

 while (VASTANE_PAREM || VASTANE_VASAK){
    if (VASTANE_EES) { edasi();} 
    else if (VASTANE_PAREM) {paremale();}
    else if (VASTANE_VASAK) {vasakule();} 
 }

8. tund - Iseseisvate tööde esitamine

toimumisaeg: 17.jaan.2012 ja 24.jaan.2012

Annette M.

Kristian K.

Ervin E.

Mari-Ell

Merilyn R.

Mihkel P.

9. tund

toimumisaeg: 2.veebr.2012 ja 9.veebr.2012

10. tund

toimumisaeg: 16.veebr.2012 ja 23.veebr.2012

11. tund

toimumisaeg: 28.veebr.2012 ja 6.märts.2012

12. tund

toimumisaeg: 13.märts.2012 ja 27.märts.2012

Kontakt

Tiia Tänav - tiiatanav[at]hotmail.com